Подпишитесь

Сверхбыстрая камера снимает 1 триллион кадров в секунду прозрачных объектов

Чуть больше года назад Лихон Ван из Caltech разработал самую быструю камеру в мире, способную снимать 10 триллионов снимков в секунду. Она настолько быстрая, что может даже снять свет, движущийся в замедленном темпе.

Сверхбыстрая камера снимает 1 триллион кадров в секунду прозрачных объектов

Но иногда просто быть быстрым недостаточно. Действительно, даже самая быстрая камера не может делать снимки вещей, которые она не может видеть. С этой целью Ван разработал новую камеру, которая может делать до 1 триллиона снимков в секунду прозрачных объектов. Статья о камере появилась 17 января в журнале Science Advances.

 Высокоскоростная система фотосъемки прозрачных объектов 

Технология камеры, которую Ванг называет фазочувствительной сжатой сверхбыстрой фотографией (pCUP), может снимать не только прозрачные объекты, но и  более эфемерные вещи, такие как ударные волны и, возможно, даже сигналы, которые проходят через нейроны.

Сверхбыстрая камера снимает 1 триллион кадров в секунду прозрачных объектов

Ван объясняет, что его новая система визуализации сочетает в себе высокоскоростную систему фотосъемки, которую он ранее разработал, со старой технологией фазово-контрастной микроскопии, которая была разработана, чтобы обеспечить лучшую визуализацию объектов, которые в основном прозрачны, таких как клетки, состоящие в основном из воды.

Сверхбыстрая камера снимает 1 триллион кадров в секунду прозрачных объектов

Фазово-контрастная микроскопия, изобретенная почти 100 лет назад голландским физиком Фритом Цернике, использует преимущества того, как световые волны замедляются и ускоряются при попадании в разные материалы. Например, если луч света проходит через кусок стекла, он замедляется при входе в стекло и затем снова ускоряется при выходе из него. Эти изменения в скорости изменяют время волн. С помощью некоторых оптических приемов можно отличить свет, прошедший через стекло, от света, который не прошел, и стекло, хотя и прозрачное, становится намного легче видеть.

«Мы адаптировали стандартную фазово-контрастную микроскопию таким образом, чтобы она обеспечивала очень быструю визуализацию, которая позволяет нам отображать сверхбыстрые явления в прозрачных материалах», - говорит Ван.

Часть системы с быстрой визуализацией состоит из того, что Ван называет сжатой сверхбыстрой технологией кодирования без потерь (LLE-CUP). В отличие от большинства других технологий сверхбыстрого видеоизображения, которые последовательно выполняют серию изображений при повторении событий, система LLE-CUP делает один снимок, фиксируя все движение, которое происходит за время, необходимое для завершения снимка. Поскольку снимать один кадр намного быстрее, чем несколько снимков, LLE-CUP способен захватывать движение света, которое слишком быстрое, чтобы его можно было воспроизвести с помощью стандартной камеры.

Сверхбыстрая камера снимает 1 триллион кадров в секунду прозрачных объектов

В новой статье Ван и его коллеги-исследователи демонстрируют возможности pCUP путем визуализации распространения ударной волны в воде и лазерного импульса, проходящего через кусок кристаллического материала.

Ван говорит, что технология, хотя и находится на ранней стадии своего развития, может в конечном итоге найти применение во многих областях, включая физику, биологию или химию.

«Когда сигналы проходят через нейроны, мы надеемся увидеть небольшое расширение нервных волокон. Если у нас есть сеть нейронов, возможно, мы сможем увидеть их связь в реальном времени», - говорит Ван. Кроме того, по его словам, поскольку температура, как известно, изменяет фазовый контраст, система «может быть способна изобразить, как фронт пламени распространяется в камере сгорания». опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet

Источник: https://econet.ru/

Понравилась статья? Напишите свое мнение в комментариях.
Подпишитесь на наш ФБ:
, чтобы видеть ЛУЧШИЕ материалы у себя в ленте!
Комментарии (Всего: 0)

    Добавить комментарий

    Не бойтесь кого—то потерять. Вы не потеряете того, кто нужен Вам по жизни. Теряются те, кто послан вам для опыта. Остаются те, кто послан Вам судьбой. Фридрих Ницше
    Что-то интересное